Die Kennlinienmessung ist ein probates Mittel, um beispielsweise defekte Bypassdioden, Verschattungen oder schadhafte Verkabelungen zu ermitteln. Doch um keine fehlerhaften Ergebnisse zu bekommen, müssen einige Voraussetzungen erfüllt sein.
Kennlinie möglichst morgens aufnehmen
Denn dann haben sich die Module von der Sonne noch nicht aufgeheizt. Schließlich spielt die Modultemperatur bei der Messung von Kennlinien eine erhebliche Rolle. Denn dann verlieren die Ladungsträger – vereinfacht beschrieben – an Energie, während die Zahl der Ladungsträger gleich bleibt. Dadurch sinkt die Leerlaufspannung mit steigender Temperatur. Da die Leistung wiederum das Produkt aus Spannung und Stromstärke ist, und die Kennlinie zeigt, wie viel Spannung bei einer bestimmten Stromstärke anliegt, haben Temperaturänderungen einen signifikanten Einfluss auf den Verlauf einer Kennlinie. Hohe Temperaturen würden damit das Bild einer Kennlinie eines Modulstrings mit defekter Verkablung zeigen.
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Temperatur konstant halten
Die Kennlinie sollte an einem Tag mit möglichst stabilen Wetterbedingungen stattfinden. Denn wenn beispielsweise ein kalter Wind während der Messungen über die Module weht, ansonsten aber die Sonne scheint, kann das zu erheblichen Fehlinterpretationen des Messergebnisses führen. Das hängt damit zusammen, dass sich bei unterschiedlichen Temperaturen die Spannungen der Module ändern. Diese Temperaturempfindlichkeit ist bei verschiedenen Technologien unterschiedlich stark ausgeprägt. So reagieren polykristalline Module am stärkste auf Temperaturänderungen, während Dünnschichtmodule weniger dafür empfindlich sind. Organische Solarmodule können sogar mehr Leistung liefern, wenn die Temperaturen steigen. Eine Kennlinienmessung bei schwankenden Modultemperaturen würde das Bild eines verschatteten Modulstrings ergeben.
Auf konstante Einstrahlung achten
Die Sonneneinstrahlung während einer Kennlinienmessung sollte nicht schwanken. Denn die Werte für die Stromstärke sind bei unterschiedlicher Sonneneinstrahlung verschieden. So führt eine höhere Sonneneinstrahlung dazu, dass viel mehr Elektronen vorhanden sind, die die anliegende Spannung durch die Leitung schieben. Die Sonneneinstrahlung sollte mindestens 800 Watt pro Quadratmeter betragen. So zumindest legt es die DIN EN 60904-1 fest, in der das Messen von Strom-Spannungskennlinien an Photovoltaikanlagen genau geregelt ist.
Mit einem Einstrahlungssensor, der im Kern aus einer kalibrierten Solarzelle besteht, kann das Kennlinienmessgerät die gemessenen Werte auf die Standardtestbedingungen umrechnen, unter denen die Module beim Hersteller vermessen werden. Zwar lässt sich schon bei einem Einstrahlungswert von 300 Watt pro Quadratmeter eine charakteristische Kennlinie auf dem Gerät erkennen. Allerdings wird diese dann eher fehlerhaft auf die Standardtestbedingungen hochgerechnet, sodass der Handwerker bei der Auswertung einen scharfen Blick beweisen und viel Erfahrung mitbringen muss, um Fehler darauf zu erkennen.
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Wolken verfälschen das Ergebnis
Wichtig ist, dass der Himmel möglichst klar ist. Zumindest sollte die Einstrahlungsstärke während der gesamten Messung nicht schwanken. Denn jede Wolke, die während der Erfassung der Werte für die Kennlinie über die Anlage zieht, wird diese verfälschen. Teilweise würde sich dann in der Auswertung das Fehlerbild einer Verschattung ergeben, obwohl der Generator gar nicht verschattet ist. (su)
